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動的生体物性を用いる3次元自己再生軟骨組織の移植性事前診断法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 14655089
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 機械力学・制御
研究機関山形大学

研究代表者

小沢田 正  山形大学, 工学部, 助教授 (10143083)

研究分担者 久保田 洋子  山形大学, 医学部, 助教授 (60125763)
研究期間 (年度) 2002 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
2004年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2003年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2002年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
キーワード動的生体物性 / 3次元再生軟骨 / マイクロセンサー / 移植性診断 / 振動 / やわらかさ / 無侵襲計測 / 微小組織 / 無侵襲計画
研究概要

微小ピエゾ振動子を利用し,微細な3次元再生軟骨組織の動的力学特性を検知し得る無侵襲プローブセンサーシステム及びこれを用いた再生軟骨の移植性評価法を開発するために,本研究の最終年度である本年度は以下の手順で研究を遂行した.
1.ピエゾマイクロプローブセンサーの高精度化:
ピエゾ素子を利用した微小振動子とこれに付随する触覚プローブから成るシンプルな構造を有するマイクロプローブセンサーの開発を行った.振動子先端のニードルプローブを材料的,形状的に最適化させ,またより一層の小型化をはかり,被測定体に接触させた場合の振動子のインパルス応答を高精度に測定可能とする改良を行った.
2.計測システムの構築:
独自に開発した周辺環境制御用フローチャンバーを有する倒立型位相差顕微鏡とマイクロマニピュレーター複合体に,上記センサーを組み込むことにより,顕微鏡下で3次元微細組織の動的力学特性計測が可能なシステムを構築した.
3.研究結果:
このセンサーシステムを用い,再生医工学への応用として,骨膜片を付加したウサギの再生軟骨の培養過程における硬化の度合いを培養期間ごとに計測した.この力学的な計測結果と生化学的な計測結果とを比較し,移植性評価法としての有用性を確認した.すなわち,力学的計測結果から実用的に移植に耐えうる再生軟骨は,12〜14週の培養期間を必要とすることが分かった.

報告書

(3件)
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (6件) 文献書誌 (8件)

  • [雑誌論文] Piezo Micro Probe Sensor System to Detect Environmental Stresses Induced in Living Cells and Tissues2005

    • 著者名/発表者名
      T.Kosawada, K.Konno, S.Yamamura, T.Kanazawa
    • 雑誌名

      Microsystems Technologies (Springer Verlag) In press

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Non-invasive Sensing System to Detect Compliance of Living Cells and Tissues2004

    • 著者名/発表者名
      K.KONNO, T.KOSAWADA, T.ROKUGAWA
    • 雑誌名

      Proceedings of The First Asian Pacific Conference on Biomechanics No.04-203

      ページ: 125-126

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 連結シェル状チャネルによる細胞内高速膜動輸送機構のシミュレーション2004

    • 著者名/発表者名
      小沢田正, 安住俊彦, 木村孝太
    • 雑誌名

      日本機械学会Dynamics & Design Conference 2004 CD-ROM, No.636

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 細胞内シェル小胞の大変形による膜動輸送機構のシュミレーション2004

    • 著者名/発表者名
      小沢田正, 大串剛, 小松田辰
    • 雑誌名

      日本機械学会Dynamics & Design Conference 2004 CD-ROM, No.636

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] はりの強制振動を利用した微小生体軟組織片の動的力学物性値評価法2004

    • 著者名/発表者名
      小沢田正, 中川嘉章
    • 雑誌名

      日本機械学会Dynamics & Design Conference 2004 CD-ROM, No.636

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 微小細胞組織の環境ストレス及び動的力学刺激評価法の開発2004

    • 著者名/発表者名
      今野健一, 六川匡史, 小沢田正, 木嶋浩之, 阿久津真登
    • 雑誌名

      日本機械学会Dynamics & Design Conference 2004 CD-ROM, No.636

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] 小沢田, 今野, 山村, 金沢: "ピエゾマイクロ振動センサーを用いる3次元微小細胞組織の力学特性検知システム"日本機械学会東北支部第38期総会・講演論文集. No.031-1. 180-181 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] T.KOSAWADA, K.KONNO, S.YAMAMURA, T.KANAZAWA: "PIEZO MICRO PROBE SENSOR SYSTEM TO DETECT ENVIRONMENTAL STRESSES INDUCED IN LIVING CELLS"Proceedings of The 2003 JSME-IIP/ASME-ISPS Joint Conference on Micromechatronics for Information and Precision Equipment. 157-158 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] T.Kosawada, K.Konno, S.Yamamura, T.Kanazawa: "Piezo Micro Probe Sensor System to Detect Environmental Stresses Induced in Living Cells and Tissues"Microsystems Engineering, Springer Verlag. (in press). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] K.KONNO, T.KOSAWADA, T.ROKUGAWA: "Non-invasive Sensing System to Detect Compliance of Living Cells and Tissues"Proceedings of The First Asian Pacific Conference on Biomechanics. 125-126 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 小沢田, 山村, 今野, 金沢: "3次元微小生体組織の力学特性検知システム"日本機械学会2002年次大会講演論文集. Vol.1, No.02-1. 109-110 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 小沢田, 遠藤, 市川: "2次元微小生体軟組織片の動的力学物性値評価法の開発"日本機械学会2002年次大会講演論文集. Vol.1, No.02-1. 107-108 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 小沢田, 今野, 山村, 金沢: "ピエゾマイクロ振動センサーを用いる3次元微小細胞組織の力学特性検知システム"日本機械学会東北支部第38期総会・講演論文集. No.031-1. 180-181 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 小沢田, 市川, 遠藤: "はりの強制振動を利用した2次元微小生体軟組織片の動的力学物性値評価法"日本機械学会東北支部第38期総会・講演論文集. No.031-1. 178-179 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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